[發明專利]可消除紅外光成分的彩色影像傳感器

有效

• 申請號: 201810879121.6
• 申請日: 2015-03-09
• 公開（公告）號: CN109151412B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 林凱文文里;宋威昱;黎景賢
• 申請（專利權）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: H04N9/04
• 分類號: H04N9/04
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

一種彩色影像傳感器，包含感測陣列及處理單元。所述感測陣列包含紅色像素、綠色像素、藍色像素、紅綠色像素以及紅藍色像素，分別用于輸出偵測信號。所述處理單元用于計算所述紅色像素相對應的與所述紅綠色像素相對應的所述偵測信號的信號差以作為紅色偵測信號，計算所述綠色像素相對應的與所述紅綠色像素相對應的所述偵測信號的信號差以作為綠色偵測信號，計算所述藍色像素相對應的與所述紅藍色像素相對應的所述偵測信號的信號差以作為藍色偵測信號。

技術領域

本發明涉及一種影像傳感器，具體地，涉及一種可通過后處理以消除紅外光成分影響的彩色影像傳感器及其彩色濾光層配置與操作方法。

背景技術

公知的彩色影像傳感器(color image sensor)中，影像感測陣列的各像素上分別覆蓋有紅色、綠色及藍色彩色濾光層(color filter)，以使彩色濾光層下方的像素僅能感測特定光譜范圍的能量。

例如，圖1分別顯示紅色、綠色及藍色彩色濾光層的歸一化波長響應(normalizedwavelength response)。從圖1中可清楚看出大約800納米(nm)以上的紅外光(IR light)仍能夠穿過紅色、綠色及藍色彩色濾光層。由于像素是用于感測照射至其感測面的光能量，當其上方的彩色濾光層無法有效阻擋紅外光時，各像素所輸出的偵測信號則同時包含有紅外光成分的光能量。例如，被紅色彩色濾光層覆蓋的像素的偵測信號同時包含了紅光及紅外光的光成分，被綠色彩色濾光層覆蓋的像素的偵測信號同時包含了綠光及紅外光的光成分，被藍色彩色濾光層覆蓋的像素的偵測信號同時包含了藍光及紅外光的光成分。尤其，當環境中另外存在紅外光光源時，偵測信號中的紅外光成分的能量有可能超過紅、綠、藍光成分的能量，則可能導致無法正確偵測各色光的情形。

上述紅外光成分會在某些應用中產生明顯的影響。例如，若想要根據紅色光、綠色光及藍色光的偵測信號重建環境光光譜(ambient light spectrum)時，可能會因紅外光成分的存在而無法重建正確的波長響應。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種可克服上述公知的彩色影像傳感器缺點的彩色影像傳感器及其彩色濾光層配置與操作方法。

本發明的目的在于提供一種彩色影像傳感器及其操作方法，其可通過后處理(post-processing)消除紅外光成分以提高色彩感測的精確度及重建寬廣的可見光響應(broad visible light response)。

本發明另一目的在于提供一種彩色影像傳感器的彩色濾光層配置，其可同時實現手勢辨識以及環境光偵測的功效。

本發明提供一種彩色影像傳感器，包含感測陣列及處理單元。所述感測陣列包含紅色像素、綠色像素、藍色像素、紅綠色像素以及紅藍色像素，分別用于輸出偵測信號，其中，所述感測陣列被劃分為非矩形的第一像素區域及非矩形的第二像素區域，且所述第一像素區域及所述第二像素區域包含相同數目的所述紅色像素、相同數目的所述綠色像素、相同數目的所述藍色像素、相同數目的所述紅綠色像素以及相同數目的所述紅藍色像素。所述處理單元用于計算所述紅色像素相對應的所述偵測信號與所述紅綠色像素相對應的所述偵測信號的信號差以作為紅色偵測信號，計算所述綠色像素相對應的所述偵測信號與所述紅綠色像素相對應的所述偵測信號的信號差以作為綠色偵測信號，計算所述藍色像素相對應的所述偵測信號與所述紅藍色像素相對應的所述偵測信號的信號差以作為藍色偵測信號，以消除紅外光成分。